摘? 要：基于山東省新舊動能轉(zhuǎn)換的建設(shè)背景，針對本科教育的人才培養(yǎng)問題，分析了信息化教學(xué)探索的目標。以“遙感圖像計算機解譯”為例，圍繞診斷預(yù)習(xí)效果、引導(dǎo)學(xué)習(xí)過程、拓展學(xué)生高階能力三個交互式可視化平臺框架，進行了信息化教學(xué)模式的設(shè)計與實踐。結(jié)果表明，交互式可視化信息教學(xué)模式能夠提高教學(xué)質(zhì)量，強化學(xué)生的參與度，培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和實踐創(chuàng)新能力。

關(guān)鍵詞：新舊動能轉(zhuǎn)換;交互式;可視化;信息化教學(xué)

Abstract：Based on the transformation of old and new driving forces in Shandong Province，aiming at the problem of cultivating undergraduates，the purpose of information teaching exploration is analyzed. Taking “remote sensing image computer interpretation” as an example，the design and practice of information-based teaching mode are carried out around the three interactive visualization platform framework of diagnosis preview effect，guiding learning process and expanding studentshigh-level ability. The results show that the interactive visualized information teaching model can improve the teaching quality，strengthen studentsparticipation，and cultivate studentsability of independent learning and practical innovation.

Keywords：new and old kinetic energy conversion;interaction;visualization;information teaching

0? 引? 言

省屬本科高校是促進本省區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展進步的重要驅(qū)動力。在新時代的經(jīng)濟發(fā)展背景下，國家產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)進行了深度調(diào)整。行業(yè)對人才結(jié)構(gòu)、類型和質(zhì)量的需求都發(fā)生了深刻變化，新時代對培養(yǎng)人提出了歷史性要求。基于山東省新舊動能轉(zhuǎn)換的建設(shè)背景，如何培養(yǎng)人、培養(yǎng)什么樣的人是省屬本科高等學(xué)校在轉(zhuǎn)型背景下要關(guān)注的重要方向。山東科技大學(xué)測繪科學(xué)與工程學(xué)院的“遙感原理與方法”課程作為山東省新舊動能轉(zhuǎn)換建設(shè)群的對接專業(yè)課程，教學(xué)團隊以本為本，積極打造新型課程體系，構(gòu)建實踐性、創(chuàng)新性、挑戰(zhàn)性的課程內(nèi)容，積極開展“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下的新型信息化教學(xué)探索和實踐。

1? 信息化教學(xué)探索的目標

新舊動能轉(zhuǎn)換背景下對“遙感原理與方法”課程信息化教學(xué)改革的探索，以金課的“兩性一度”為標準，以學(xué)生為中心、以問題為導(dǎo)向、以老師為主導(dǎo)，重塑教學(xué)內(nèi)容和模式，加大課程內(nèi)容挑戰(zhàn)度，構(gòu)建立體化實踐體系和多維度評價系統(tǒng)，并取得良好的教學(xué)效果。

1.1? 培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力

以學(xué)生為中心，保障教學(xué)效果。完善課前自主體驗學(xué)習(xí)，除了做到課前自主學(xué)習(xí)視頻、自主完成練習(xí)外，更要達到自主思考、自主討論、自主提出問題。強化學(xué)生的參與度，表揚學(xué)生、激勵學(xué)生、樹立學(xué)生的自信心。

1.2? 著重培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新性和高階能力

高階能力，即知識目標、能力目標和素質(zhì)目標的結(jié)合。創(chuàng)新多維教學(xué)模式，以增加師生交互、增加前沿性的課程內(nèi)容、增加課程難度、組織討論分析、布置專題實踐等形式，培養(yǎng)與提升學(xué)生的創(chuàng)新性和高階能力。在“遙感原理與方法”課程6.2節(jié)“遙感圖像計算機解譯”的內(nèi)容中，不僅要讓學(xué)生掌握遙感圖像計算機解譯的概念和原理，還要讓其能夠基于遙感數(shù)據(jù)的時空特點和實際生產(chǎn)需求，給出具體的遙感監(jiān)測方案。

1.3? 堅持立德樹人

要培養(yǎng)學(xué)生要具有正確的人生觀和價值觀，堅持立德樹人，全面提高人才培養(yǎng)質(zhì)量。選取保障國家安全、服務(wù)人民的典型專業(yè)實踐案例，充分挖掘思想政治資源，在提升學(xué)生專業(yè)能力的同時，潤物無聲地培養(yǎng)學(xué)生，使其具有強烈的社會責任感、堅韌的科學(xué)精神和濃厚的家國情懷。

2? 交互式可視化教學(xué)模式設(shè)計

交互式可視化教學(xué)模式概念圖如圖1所示。借助云平臺的數(shù)據(jù)推送、數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)分析功能，秉持“以學(xué)生為中心，以問題為導(dǎo)向，以教師為主導(dǎo)”，做到課前、課中、課后三個教學(xué)活動階段的深度融合。開展方式上強調(diào)靈活有序，分別采取生生合作學(xué)習(xí)、師生交互學(xué)習(xí)、個人自主學(xué)習(xí)的方法，實現(xiàn)教學(xué)過程的有效互動和實時多維度教學(xué)評價。搭建診斷預(yù)習(xí)效果、引導(dǎo)學(xué)習(xí)過程、拓展高階能力三個可視化教學(xué)環(huán)節(jié)，實現(xiàn)針對性、層次性、實踐性的教學(xué)（師生）交互，創(chuàng)新課程內(nèi)容和教學(xué)設(shè)計、賦能高效課堂、實踐知識點理解力，從而促進學(xué)生高階思維能力和創(chuàng)新能力的發(fā)展。

2.1? 課前線上自主學(xué)習(xí)

教師通過云平臺發(fā)布教學(xué)計劃、設(shè)定教學(xué)目標、創(chuàng)設(shè)問題討論情境，設(shè)計教學(xué)任務(wù)，發(fā)布教學(xué)公告。學(xué)生基于教師推送的任務(wù)單來了解學(xué)習(xí)目標，查找相應(yīng)學(xué)習(xí)資料、觀看教學(xué)視頻、完成課前測試題、提出問題等自主學(xué)習(xí)活動。學(xué)生可以建立學(xué)習(xí)小組、搭建可視化學(xué)習(xí)微平臺，獨自完成習(xí)題與預(yù)習(xí)導(dǎo)讀的任務(wù)，也可以基于提出的問題生生交互，進行討論，分享;預(yù)習(xí)階段的互動方式以平臺設(shè)計的留言板、討論區(qū)為主。教師實時收集學(xué)生學(xué)習(xí)效果的反饋情況，如圖2所示，掌握學(xué)生個體課前對知識理解的差異，有針對性地調(diào)整課堂教學(xué)目標，重塑教學(xué)手段和組織教學(xué)形式。

2.2? 課中翻轉(zhuǎn)課堂

基于平臺統(tǒng)計的課前測試題成績分布、課前自主學(xué)習(xí)效果的問卷以及留言討論區(qū)的留言，教師在線下課堂教學(xué)過程中合理布設(shè)教學(xué)重點、難點進行教學(xué)活動，結(jié)合教學(xué)內(nèi)容組織有效的翻轉(zhuǎn)課堂形式，以學(xué)生為中心，引導(dǎo)學(xué)生對比分析、討論實踐、合作探索、投稿大屏幕、師生互評等。

以6.2節(jié)“遙感圖像計算機解譯”一節(jié)的教學(xué)內(nèi)容為例。首先，分析平臺統(tǒng)計的課前學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)，引入新課。然后，結(jié)合在線課程中的實踐案例庫，建立項目探究式翻轉(zhuǎn)課堂，結(jié)合國家“一帶一路”重大戰(zhàn)略，布置學(xué)生分組實踐“一帶一路”沿線國家的土地覆蓋遙感監(jiān)測制圖。在此教學(xué)階段有三個要點，一是突破教學(xué)重點、難點;二是對比分析遙感圖像目視解譯方法和計算機解譯方法的特點，分析兩種專題信息提取技術(shù)的適用性;三是讓學(xué)生分組合作探究實踐案例的研究思路和關(guān)鍵問題，并投稿課堂大屏幕進行生生評價和師生評價。在翻轉(zhuǎn)課堂的設(shè)計中，體現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容的探究性和深入性，可以保證良好的教學(xué)效果。

2.3? 課后作業(yè)

對問題的進一步思考能夠促進學(xué)生對所學(xué)內(nèi)容的掌握和鞏固，所以課后要及時發(fā)布測試題目、討論話題和拓展大作業(yè)。學(xué)生以小組為單位完成各項類型作業(yè)并提交學(xué)習(xí)系統(tǒng)，教師和其他學(xué)生可及時評價，如圖3所示。并且需組織學(xué)生通過總結(jié)反思、自我評價和生生評價促進其高階思維能力的發(fā)展，有效引導(dǎo)學(xué)生從課內(nèi)知識向課外實際應(yīng)用延伸。

3? 教學(xué)效果分析

3.1? 課程成績評價

科學(xué)的成績評定體系至關(guān)重要，課程從OBE（Outcome Based Education）理念出發(fā)，構(gòu)建客觀有效的成績評價和分析體系，如表1所示。將量化分析、質(zhì)性分析和期末測評相結(jié)合，采用多元評價方法，多角度、全方面、實時標準化的進行學(xué)習(xí)成績評價。在量化分析上，學(xué)習(xí)通平臺實時記錄著學(xué)生學(xué)習(xí)的訪問量的過程數(shù)據(jù)、問答討論區(qū)的交互數(shù)據(jù)、試題測試成績的結(jié)果數(shù)據(jù)等，教師賦值各種數(shù)據(jù)權(quán)重以給出科學(xué)客觀的量化評價值。在質(zhì)性分析上，綜合教師評價、生生互評和自我評價三個方面。同學(xué)在小組合作中，是親密的合作者，隨時關(guān)注著彼此，同學(xué)可根據(jù)教師給出的觀察表對其他同組學(xué)生的學(xué)習(xí)意愿、學(xué)習(xí)態(tài)度、學(xué)習(xí)投入等方面作出質(zhì)性評價。學(xué)生對自己在學(xué)習(xí)過程中的參與度、積極性、協(xié)作性、任務(wù)完成情況、存在的問題等有著清晰的認知，可依據(jù)教師給出的評價表作出客觀的自我評價。多元評價制度保證了成績評價的精準度。

3.2? 課程教學(xué)效果分析

2019—2020學(xué)年第一學(xué)期在遙感科學(xué)與技術(shù)專業(yè)2018級的1班和2班的“遙感原理與方法”課程教學(xué)中進行了對該模式的探索和實踐。同一專業(yè)兩個教學(xué)班的學(xué)生在智力水平和專業(yè)基礎(chǔ)上差異不大。1班作為實驗對象采用交互式可視化的信息教學(xué)模式，2班作為對照對象采用傳統(tǒng)的課堂教學(xué)模式。量化評價上，1班學(xué)生采用平臺實際記錄的成績;由于2班學(xué)生在傳統(tǒng)授課過程中沒有線上學(xué)習(xí)成績，在此將2班全體同學(xué)的此項分數(shù)均設(shè)為100分。質(zhì)性評價中，1班和2班均采用同一標準的評價表在授課中同步記錄成績。期末測評中，兩個班級采用同一份試卷，試題難易適中、區(qū)分度高。將這兩個班學(xué)生的課程成績進行統(tǒng)計和對比分析，如圖4所示，實施交互式可視化信息教學(xué)模式的實驗班級的教學(xué)效果明顯好于傳統(tǒng)模式的對照班級。實驗班學(xué)生成績的平均分為83.22分，高于對照班級的平均分72.82分。并且實驗班成績?yōu)閮?yōu)秀和良好等級的比例均高于對照班級，實驗班成績的不及格等級比例遠遠低于對照班級。

4? 教學(xué)反思

4.1? 注重產(chǎn)學(xué)研合作融入信息化教學(xué)

要強化創(chuàng)新意識，側(cè)重對解決實際問題能力的培養(yǎng)。在與北京航天宏圖、青島中?；鶚I(yè)、瞰景科技等單位進行產(chǎn)學(xué)研合作的過程中，單位的技術(shù)人員給學(xué)生進行相關(guān)知識體系的培訓(xùn)和對行業(yè)應(yīng)用的介紹，將產(chǎn)學(xué)研的合作成果融合到課程建設(shè)中。將科學(xué)研究中獲取的最新科研成果轉(zhuǎn)化為相關(guān)的教學(xué)成果，既考慮到“遙感原理與方法”課程的基礎(chǔ)理論與方法，又融入行業(yè)的最新發(fā)展及學(xué)科前沿?；A(chǔ)性和前沿性的有機結(jié)合，可以使學(xué)生對專業(yè)發(fā)展保有強烈的學(xué)習(xí)興趣和熱愛。

4.2? 全面提升教師能力

在新舊動能轉(zhuǎn)化建設(shè)背景下的信息化教學(xué)改革過程中，教師的作用是非常重要和關(guān)鍵的。教師首先要對每節(jié)課的學(xué)習(xí)目標進行明確和量化，這要求教師深刻理解課程內(nèi)容以及教學(xué)目標。為了讓學(xué)生在短時間內(nèi)參與到課堂中并提升學(xué)習(xí)興趣，教師需要投入大量的時間與精力，采用同教學(xué)內(nèi)容相關(guān)的、貼近實際的、學(xué)生容易參與的、操作性強的以及合宜時間長度的教學(xué)形式將學(xué)生帶入教學(xué)過程中。在翻轉(zhuǎn)課堂的學(xué)生參與階段，教師在課前要對所教學(xué)生進行合理化分組，根據(jù)課堂表現(xiàn)對所分小組進行合理化評價。教師需要對學(xué)生、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)時間、教學(xué)方法以及課堂氛圍進行全方位的把控，在課下要付出大量時間和精力進行訓(xùn)練和研討。

5? 結(jié)? 論

本文的研究成果基于云平臺的交互式可視化信息教學(xué)模式，以學(xué)生為中心，在教學(xué)過程中將以知識點為主線轉(zhuǎn)變?yōu)橐越鉀Q實際問題為主線，將以知識為導(dǎo)向轉(zhuǎn)變?yōu)橐詥栴}為導(dǎo)向。交互式可視化的信息教學(xué)模式在保證原有傳統(tǒng)教學(xué)的知識目標的同時，還培養(yǎng)了學(xué)生的能力目標和素質(zhì)目標，讓學(xué)生一直保有學(xué)習(xí)的興趣，愿意主動去學(xué)習(xí)。本文也分析了為了保證更好的教學(xué)效果，教師能力和課程體系結(jié)構(gòu)都應(yīng)該得到進一步提升。同時信息教學(xué)模式是未來的教學(xué)常態(tài)，本文的實踐探索有力地證明了新時代下的教學(xué)改革趨勢的正確性。

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作者簡介：戰(zhàn)麗麗（1980—），女，漢族，山東煙臺人，講師，博士，研究方向：遙感數(shù)據(jù)的信息提取與應(yīng)用。